巷道垮落煤体的宏观剪切特性_中国煤炭行业知识服务平台

巷道垮落煤体的宏观剪切特性

作者

高霞王楠楠王维亮裴权
单位

黑龙江科技大学建筑工程学院广东省冶金建筑设计研究院有限公司武汉分公司
摘要

为研究巷道垮落煤散体力学性质对在垮落体内快速安全再造应急救援通道的影响，利用岩石力学直剪试验装置开展了4种法向应力和3种剪切速率下的直剪试验，分析其宏观力学特性与剪切前后颗粒级配变化，引入相对破碎率定量研究煤散体的破碎程度，在此基础上拟合得到了颗粒破碎率随法向应力和剪切速率变化的数学模型。结果表明：随着法向应力增加，剪切应力-应变曲线有从应变软化型向硬化型转化的趋势；煤散体抗剪强度和剪切模量均随法向应力增加而线性增大，均随剪切速率的增加而线性减小；随剪切速率的增加，内摩擦角及相对破碎率均减小，黏聚力增加。颗粒破碎率与法向应力正相关、与剪切速率负相关，三者之间满足二元一次函数关系。
关键词

垮落煤体直剪试验法向应力剪切速率
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金项目(52074110;51674107)；
文章目录

0 引言
1 煤散体直剪试验
1.1 试验设备
1.2 试验材料选取
1.3 试验方案
2 结果分析
2.1 剪切应力-剪切位移曲线
2.2 抗剪强度
2.3 剪切模量
2.4 黏聚力与内摩擦角
2.5 煤散体剪切后颗粒破碎特征
2.5.1 剪切前后颗粒级配分析
2.5.2 剪后颗粒破碎分析
3 结论
引用格式

高霞,王楠楠,王维亮,裴权.巷道垮落煤体的宏观剪切特性[J].黑龙江科技大学学报,2023,33(01):32-39.